Herausgeber: Ulink Media
In der zweiten Hälfte des Jahres 2021 nutzte das britische Weltraum-Startup SpaceLacuna erstmals ein Radioteleskop im niederländischen Dwingeloo, um LoRa vom Mond zurück zu reflektieren. Hinsichtlich der Qualität der Datenerfassung war dies auf jeden Fall ein beeindruckendes Experiment, da eine der Nachrichten sogar einen kompletten LoRaWAN®-Frame enthielt.
Lacuna Speed nutzt eine Reihe erdnaher Satelliten, um Informationen von Sensoren zu empfangen, die in die LoRa-Ausrüstung von Semtech und die bodengestützte Hochfrequenztechnologie integriert sind. Der Satellit schwebt alle 100 Minuten in einer Höhe von 500 Kilometern über den Erdpolen. Während sich die Erde dreht, decken Satelliten den Globus ab. LoRaWAN wird von Satelliten genutzt, was die Batterielebensdauer schont, und Nachrichten werden für kurze Zeit gespeichert, bis sie ein Netzwerk von Bodenstationen passieren. Die Daten werden dann an eine Anwendung in einem terrestrischen Netzwerk weitergeleitet oder können in einer webbasierten Anwendung angezeigt werden.
Diesmal dauerte das von Lacuna Speed gesendete LoRa-Signal 2,44 Sekunden und wurde vom selben Chip empfangen, mit einer Ausbreitungsdistanz von etwa 730.360 Kilometern, was möglicherweise die bisher längste Distanz der LoRa-Nachrichtenübertragung ist.
Wenn es um die Satelliten-Bodenkommunikation auf Basis der LoRa-Technologie geht, wurde auf der TTN-Konferenz (TheThings Network) im Februar 2018 ein Meilenstein erreicht, der die Möglichkeit der Anwendung von LoRa im Satelliten-Internet der Dinge beweist. Während einer Live-Demonstration empfing der Empfänger LoRa-Signale von einem Satelliten in niedriger Umlaufbahn.
Heutzutage kann die Nutzung vorhandener Low-Power-Langstrecken-IoT-Technologien wie LoRa oder NB-IoT zur Bereitstellung einer direkten Kommunikation zwischen IoT-Geräten und Satelliten im Orbit rund um den Globus als Teil des Low-Power-WAN-Marktes betrachtet werden. Diese Technologien sind eine interessante Anwendung, bis ihr kommerzieller Wert allgemein akzeptiert wird.
Semtech hat LR-FHSS eingeführt, um die Marktlücke im Bereich IoT-Konnektivität zu schließen
Semtech arbeitet seit einigen Jahren an LR-FHSS und hat Ende 2021 offiziell die Hinzufügung von LR-FHSS-Unterstützung zur LoRa-Plattform angekündigt.
LR-FHSS heißt LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Wie LoRa handelt es sich um eine Modulationstechnologie der physikalischen Schicht mit weitgehend der gleichen Leistung wie LoRa, z. B. Empfindlichkeit, Bandbreitenunterstützung usw.
LR-FHSS ist theoretisch in der Lage, Millionen von Endknoten zu unterstützen, was die Netzwerkkapazität erheblich erhöht und das Problem der Kanalüberlastung löst, das zuvor das Wachstum von LoRaWAN begrenzte. Darüber hinaus verfügt LR-FHSS über eine hohe Anti-Interferenz, verringert Paketkollisionen durch eine Verbesserung der spektralen Effizienz und verfügt über die Fähigkeit zur Uplink-Frequenzsprungmodulation.
Durch die Integration von LR-FHSS eignet sich LoRa besser für Anwendungen mit dichten Endgeräten und großen Datenpaketen. Daher bietet das LoRa-Satellitenprogramm mit integrierten LR-FHSS-Funktionen mehrere Vorteile:
1. Es kann auf die zehnfache Terminalkapazität des LoRa-Netzwerks zugreifen.
2. Die Übertragungsentfernung ist länger, bis zu 600-1600 km;
3. Stärkere Anti-Interferenz;
4. Es wurden geringere Kosten erzielt, einschließlich Verwaltungs- und Bereitstellungskosten (es muss keine zusätzliche Hardware entwickelt werden und es stehen eigene Satellitenkommunikationsfunktionen zur Verfügung).
Die LoRaSX1261- und SX1262-Transceiver und LoRaEdgeTM-Plattformen von Semtech sowie das Gateway-Referenzdesign V2.1 werden bereits von lr-fhss unterstützt. Daher können in praktischen Anwendungen Software-Upgrades und der Austausch von LoRa-Terminals und -Gateways zunächst die Netzwerkkapazität und die Anti-Interferenz-Fähigkeit verbessern. Für LoRaWAN-Netzwerke, in denen ein V2.1-Gateway eingesetzt wurde, können Betreiber die neue Funktion durch ein einfaches Gateway-Firmware-Upgrade aktivieren.
Integriertes LR – FHSS
LoRa baut sein App-Portfolio weiter aus
BergInsight, ein Marktforschungsinstitut für das Internet der Dinge, hat einen Forschungsbericht zum Satelliten-IoT veröffentlicht. Daten zeigten, dass trotz der negativen Auswirkungen von COVID-19 die Zahl der weltweiten Satelliten-IOT-Nutzer im Jahr 2020 immer noch auf 3,4 Millionen anstieg. Es wird erwartet, dass die weltweiten Satelliten-IOT-Nutzer in den nächsten Jahren um ca. 35,8 % wachsen und 15,7 Millionen erreichen werden im Jahr 2025.
Derzeit haben nur 10 % der Weltregionen Zugang zu Satellitenkommunikationsdiensten, was einen breiten Marktraum für die Entwicklung von Satelliten-IOT sowie eine Chance für Satelliten-IOT mit geringem Stromverbrauch bietet.
LR-FHSS wird auch den weltweiten Einsatz von LoRa vorantreiben. Die Hinzufügung von SUPPORT for LR-FHSS zur LoRa-Plattform wird nicht nur dazu beitragen, eine kostengünstigere, allgegenwärtige Konnektivität für abgelegene Gebiete bereitzustellen, sondern stellt auch einen bedeutenden Schritt in Richtung groß angelegter IoT-Einführung in dicht besiedelten Gebieten dar. Wird den weltweiten Einsatz von LoRa weiter vorantreiben und innovative Anwendungen weiter ausbauen:
-
Unterstützen Sie Satelliten-IoT-Dienste
LR-FHSS ermöglicht Satelliten die Verbindung zu weiten entlegenen Gebieten der Welt und unterstützt so die Positionierungs- und Datenübertragungsanforderungen von Gebieten ohne Netzwerkabdeckung. Zu den Anwendungsfällen von LoRa gehören die Verfolgung von Wildtieren, die Ortung von Containern auf Schiffen auf See, die Ortung von Vieh auf der Weide, intelligente Landwirtschaftslösungen zur Verbesserung der Ernteerträge und die Verfolgung globaler Vertriebsanlagen zur Verbesserung der Lieferketteneffizienz.
-
Unterstützung für häufigeren Datenaustausch
In früheren LoRa-Anwendungen wie Logistik und Asset-Tracking, intelligenten Gebäuden und Parks, Smart Homes und Smart Communities wird die Anzahl der LoRa-modulierten Semaphoren in der Luft aufgrund längerer Signale und häufigerem Signalaustausch in diesen Anwendungen erheblich zunehmen. Das bei der LoRaWAN-Entwicklung entstehende Problem der Kanalüberlastung kann auch durch die Aufrüstung von LoRa-Terminals und den Austausch von Gateways gelöst werden.
-
Verbessern Sie die Tiefenabdeckung im Innenbereich
Zusätzlich zur Erweiterung der Netzwerkkapazität ermöglicht LR-FHSS tiefere Indoor-Endknoten innerhalb derselben Netzwerkinfrastruktur und erhöht so die Skalierbarkeit großer IoT-Projekte. LoRa beispielsweise ist die Technologie der Wahl auf dem globalen Smart-Meter-Markt, und eine verbesserte Abdeckung in Innenräumen wird seine Position weiter stärken.
Immer mehr Akteure im Low-Power-Satelliten-Internet der Dinge
Es entstehen weiterhin LoRa-Satellitenprojekte im Ausland
McKinsey hat vorausgesagt, dass weltraumgestütztes IoT bis 2025 einen Wert von 560 bis 850 Milliarden US-Dollar haben könnte, was wahrscheinlich der Hauptgrund dafür ist, dass so viele Unternehmen dem Markt nachjagen. Derzeit haben fast Dutzende Hersteller Satelliten-IoT-Netzwerkpläne vorgeschlagen.
Aus der Perspektive des ausländischen Marktes ist Satelliten-IOT ein wichtiger Innovationsbereich auf dem IoT-Markt. LoRa hat als Teil des Satelliten-Internets der Dinge mit geringem Stromverbrauch eine Reihe von Anwendungen in Überseemärkten erlebt:
Im Jahr 2019 begannen Space Lacuna und Miromico mit kommerziellen Versuchen des LoRa-Satelliten-IOT-Projekts, das im folgenden Jahr erfolgreich in der Landwirtschaft, Umweltüberwachung oder Vermögensverfolgung eingesetzt wurde. Durch den Einsatz von LoRaWAN können batteriebetriebene IoT-Geräte ihre Lebensdauer verlängern und Betriebs- und Wartungskosten sparen.
IRNAS hat sich mit Space Lacuna zusammengetan, um neue Einsatzmöglichkeiten für die LoRaWAN-Technologie zu erforschen, einschließlich der Verfolgung von Wildtieren in der Antarktis und von Bojen mithilfe des LoRaWAN-Netzwerks, um dichte Netzwerke von Sensoren in der Meeresumwelt bereitzustellen, um Festmacheranwendungen und Rafting zu unterstützen.
Swarm (übernommen von Space Eröffnet neue Nutzungsszenarien für das Internet der Dinge (IoT) für Swarm in Bereichen wie Logistik, Landwirtschaft, vernetzte Autos und Energie.
Inmarsat hat sich mit Actility zusammengetan, um das Inmarsat LoRaWAN-Netzwerk zu bilden, eine Plattform, die auf dem Inmarsat ELERA-Backbone-Netzwerk basiert und eine Fülle von Lösungen für IoT-Kunden in Sektoren wie Landwirtschaft, Energie, Öl und Gas, Bergbau und Logistik bieten wird.
Am Ende
Auf dem gesamten Überseemarkt gibt es nicht nur viele ausgereifte Anwendungen des Projekts. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark und viele andere versuchen, das Netzwerk von LoRaWAN zu nutzen, um IoT-Dienste zu geringeren Kosten, mit größerer Kapazität und größerer Abdeckung anzubieten.
Obwohl die LoRa-Technologie auch dazu verwendet werden kann, Lücken in ländlichen Gebieten und Ozeanen zu schließen, in denen es an traditioneller Internetabdeckung mangelt, ist sie eine großartige Möglichkeit, das „Internet von allem“ anzugehen.
Aus Sicht des heimischen Marktes steckt die Entwicklung von LoRa in diesem Aspekt jedoch noch in den Kinderschuhen. Im Vergleich zu Übersee ist es mit größeren Schwierigkeiten konfrontiert: Auf der Nachfrageseite ist die Netzabdeckung von Inmarsat bereits sehr gut und die Daten können in beide Richtungen übertragen werden, sodass sie nicht stark ist; In Bezug auf die Anwendung ist China noch relativ begrenzt und konzentriert sich hauptsächlich auf Containerprojekte. Aus den oben genannten Gründen ist es für inländische Satellitenunternehmen schwierig, die Anwendung von LR-FHSS zu fördern. In Bezug auf das Kapital sind Projekte dieser Art aufgrund großer Unsicherheiten, großer oder kleiner Projekte und langer Zyklen weitgehend vom Kapitaleinsatz abhängig.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18.04.2022